新工科背景下應(yīng)用型本科院校電氣控制與PLC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

李睿智 武志偉 程晟

摘? 要? 新工科背景下，面向智能制造行業(yè)蓬勃發(fā)展對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力提出的新需求，目前電氣控制與PLC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)存在著實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)不完善、教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展需求脫節(jié)、教學(xué)組織形式陳舊、考核評(píng)價(jià)方式單一等一系列問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，從構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織方法、優(yōu)化考核評(píng)價(jià)方式四方面進(jìn)行教學(xué)改革。教學(xué)實(shí)踐表明，該實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有明顯的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞? 新工科；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；電氣控制與PLC技術(shù)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.423? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2023）10-0142-05

Exploration on Experiment Teaching Reform of?Electrical Control and PLC Technology in App-lication-Oriented Undergraduate Colleges Under Background of New Engineering： Taking Shanxi Institute of Energy as Example//LI Ruizhi， WU Zhiwei， CHENG Sheng

Abstract? Under the background of New Engineering， facing the new demand for the cultivation of stu-dents engineering practice ability and innovation ability due to the vigorous development of intelli-gent manufacturing industry， the existing experimen-tal teaching links of the course of Electrical Con-trol and PLC Technology have problems such as imper-fect experimental teaching platform， disconnection between teaching content and development needs of?the industry， outdated teaching organization form，?and single assessment method. In view of the above?problems， this paper carries out teaching reform?from four aspects： constructing multi-level experi-mental teaching platform， updating experimental tea-ching content， improving experimental teaching orga-nization method and optimizing evaluation method. The teaching practice shows that the experimental teaching reform effectively stimulates students learning enthusiasm， and plays an obvious role in promoting the cultivation of students engineering practice ability and innovation ability.

Key words? new engineering; experimental teaching; elec-trical control and PLC technology; teaching reform

Authors address? Shanxi Institute of Energy， Jinzhong， Shanxi， China， 030600

0? 引言

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)不斷融合，我國(guó)制造業(yè)正在邁入智能制造時(shí)代。在此時(shí)代背景下，制造業(yè)對(duì)機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)生的能力提出了更高的要求[1-3]。需要特別指出的是，在畢業(yè)生的眾多能力指標(biāo)中，工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力被提到了前所未有的高度。為積極應(yīng)對(duì)這一人才培養(yǎng)過(guò)程中的嶄新課題，2017年教育部啟動(dòng)了“新工科研究與實(shí)踐”項(xiàng)目，旨在培養(yǎng)科學(xué)基礎(chǔ)厚、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型、技術(shù)型創(chuàng)新人才，著力解決高等工程教育中的實(shí)踐性和創(chuàng)新性問(wèn)題[4-5]。

電氣控制與PLC技術(shù)是機(jī)電類專業(yè)的一門重要專業(yè)核心課程，其內(nèi)容涵蓋電工電子技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多方面的綜合知識(shí)，具有理論知識(shí)涉及范圍廣、邏輯性強(qiáng)、實(shí)踐教學(xué)與工程實(shí)際結(jié)合緊密的課程特點(diǎn)[6]。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，畢業(yè)生可以從事自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試等相關(guān)工作，在智能制造領(lǐng)域具備較強(qiáng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。相比于其他專業(yè)課程，該課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)尤為突出，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系著該門課程教學(xué)效果的好壞。符合人才培養(yǎng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好地鞏固理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力；反之，不夠合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排則會(huì)導(dǎo)致學(xué)生理論知識(shí)體系混亂，只會(huì)機(jī)械記憶實(shí)驗(yàn)步驟，缺乏主動(dòng)思考能力，進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)、怕學(xué)情緒。因此，針對(duì)電氣控制與PLC技術(shù)課程開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索，對(duì)于加快推進(jìn)智能制造相關(guān)領(lǐng)域新工科建設(shè)，持續(xù)深化工程教育改革，加快培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的卓越工程科技人才具有十分重要的意義[7-9]。

1? 電氣控制與PLC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

電氣控制與PLC技術(shù)是山西能源學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)在第七學(xué)期開(kāi)設(shè)的一門核心專業(yè)課，該課程以西門子的S7-1200系列PLC為主講控制器，重點(diǎn)講授PLC工作原理、指令系統(tǒng)、編程方法、通信與網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生能夠掌握產(chǎn)品選型、工控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備調(diào)試等智能制造領(lǐng)域工程技術(shù)。該課程總學(xué)時(shí)為40學(xué)時(shí)，其中，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有4個(gè)，依托THSMS-C型網(wǎng)絡(luò)型可編程控制器實(shí)驗(yàn)臺(tái)，從十字路口交通燈控制系統(tǒng)、四層電梯控制系統(tǒng)、天塔之光模擬控制、機(jī)械手模擬控制等16個(gè)數(shù)字量實(shí)驗(yàn)?zāi)K中選取兩個(gè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本文以該課程近幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐為研究基礎(chǔ)，結(jié)合在校生結(jié)課座談反饋，參考畢業(yè)生工作調(diào)研情況，發(fā)現(xiàn)電氣控制與PLC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

1.1? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建不完善，難以支撐新工科人才能力培養(yǎng)指標(biāo)

山西能源學(xué)院電氣控制與PLC技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要依托THSMS-C型網(wǎng)絡(luò)型可編程控制器實(shí)驗(yàn)臺(tái)（圖1）進(jìn)行。從實(shí)驗(yàn)臺(tái)數(shù)量來(lái)看，筆者所在系共有該實(shí)驗(yàn)臺(tái)8個(gè)，以兩人為一組，一次可同時(shí)滿足16名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這與教學(xué)班70人的學(xué)生數(shù)量相差較遠(yuǎn)，從而出現(xiàn)多人共用一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況，導(dǎo)致許多學(xué)生無(wú)法親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，只能觀看，學(xué)習(xí)效果不理想。從實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)來(lái)看，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)只能采用插孔方式進(jìn)行接線，所有電器元件全部封裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部，這就導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法直觀地觀察電器元件，對(duì)知識(shí)的理解仍然停留在書本上的圖片層面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比于理論教學(xué)的真實(shí)性優(yōu)勢(shì)蕩然無(wú)存。從實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能來(lái)看，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)僅能完成一些數(shù)字量控制實(shí)驗(yàn)，模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制、觸摸屏等內(nèi)容難以完成，實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)嚴(yán)重，學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力難以得到真正的培養(yǎng)和鍛煉。綜上所述，該專業(yè)目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建不夠完善，對(duì)于新工科人才的培養(yǎng)過(guò)程難以起到較好的支撐作用。

1.2? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏綜合性和設(shè)計(jì)性，與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求嚴(yán)重脫節(jié)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面，該課程目前所做實(shí)驗(yàn)為交通燈控制等基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生在加強(qiáng)基本指令知識(shí)理解、熟悉編程軟件操作等方面具有一定的幫助作用，但難以涉及模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制以及通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等PLC核心技術(shù)，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生模塊化的編程思維和綜合性的項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐能力。另外，目前所開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏自主設(shè)計(jì)性，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。所以，缺乏綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的能力培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求嚴(yán)重脫節(jié)。

1.3? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織方式缺乏科學(xué)性，與學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律不符

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為四個(gè)學(xué)時(shí)，只占課程總學(xué)時(shí)的十分之一，僅夠完成兩個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的動(dòng)手能力很難得到充分鍛煉，這與該課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)背道而馳。另外，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往安排在課程最后階段，即理論教學(xué)授課結(jié)束之后，這會(huì)使理論知識(shí)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)人為地割裂，導(dǎo)致學(xué)生在進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)一步加深印象；在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)，失去理論知識(shí)的指導(dǎo)，變成為了做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)，難以達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真正目的?？傊?，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織方式缺乏科學(xué)合理的安排，與學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律不符。

1.4? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式缺乏客觀公正性，難以起到檢驗(yàn)、反饋與督促的作用

相比于理論知識(shí)教學(xué)采用一張期末試卷進(jìn)行考核的方式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手表現(xiàn)，僅憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告無(wú)法客觀公正地對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行評(píng)價(jià)。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于實(shí)驗(yàn)條件受限，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常是一個(gè)學(xué)生做、多個(gè)學(xué)生看，實(shí)驗(yàn)結(jié)果多人共享， 實(shí)驗(yàn)報(bào)告相互抄襲。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確判斷學(xué)生實(shí)驗(yàn)掌握程度，往往只是通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫認(rèn)真與否給出相應(yīng)成績(jī)，存在極大的隨意性和無(wú)差別性，實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)流于形式。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式無(wú)法對(duì)自己的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力起到檢驗(yàn)與反饋的作用，還會(huì)助長(zhǎng)學(xué)習(xí)懶惰性，產(chǎn)生“混”的思想，無(wú)法對(duì)學(xué)習(xí)起到積極的督促作用。

2? 電氣控制與PLC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

針對(duì)該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在的問(wèn)題，本文主要從構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織方式、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式四方面進(jìn)行教學(xué)改革與探索。

2.1? 構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)：新工科人才工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)保障

實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)保障和硬件支撐，因此，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)升級(jí)是進(jìn)行電氣控制與PLC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的先決條件。針對(duì)目前該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備數(shù)量少、實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能陳舊等突出問(wèn)題，本著“基礎(chǔ)模塊+綜合設(shè)計(jì)、線上仿真+線下實(shí)踐”的建設(shè)思路，構(gòu)建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)+虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)+智能制造實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的多層次立體實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)[10]。

2.1.1? 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

該平臺(tái)主要用來(lái)完成基本指令練習(xí)、交通燈控制、天塔之光等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。通過(guò)該平臺(tái)，一方面可以使學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解；另一方面可以使學(xué)生熟悉程序編寫、下載以及接線調(diào)試等基本操作，使學(xué)生具備基本的工程實(shí)踐意識(shí)和工程實(shí)踐能力。

2.1.2? 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

該平臺(tái)主要用來(lái)完成全自動(dòng)洗衣機(jī)控制、自動(dòng)門控制、電梯模擬控制等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。由于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有電器元件不怕?lián)p壞且種類豐富多樣、可以做到人手一臺(tái)以及電器元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)方便查看等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)該平臺(tái)可以讓學(xué)生自主完成一些中等難度的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的編程能力和設(shè)計(jì)思維，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.1.3? 智能制造實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

該平臺(tái)主要用來(lái)完成物料自動(dòng)分揀系統(tǒng)、桁架機(jī)械手控制系統(tǒng)、立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)等綜合性實(shí)驗(yàn)。該平臺(tái)包含步進(jìn)電機(jī)、S7-1214C型號(hào)的PLC控制器、傳感器、氣缸等眾多工程實(shí)踐所用的電氣元件，能夠?yàn)閷W(xué)生提供接近工程實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。通過(guò)該平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生基本具備完成小型智能制造工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐能力。

2.2? 更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容：新工科人才工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主體承載

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的主體承載部分，對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)起著決定性作用。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，由于“重理論、輕實(shí)踐”教學(xué)觀念的存在，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇大多是與當(dāng)前行業(yè)發(fā)展脫節(jié)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)挑戰(zhàn)性很小，工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力無(wú)法得到真正的培養(yǎng)。因此，該課程在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革時(shí)，以對(duì)接智能制造行業(yè)發(fā)展需求為中心思想，從課內(nèi)課外兩個(gè)方面更新和擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容[11]，電氣控制與PLC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容如表1所示。

在課內(nèi)教學(xué)方面，首先，針對(duì)每一模塊的理論知識(shí)配備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，理論聯(lián)系實(shí)踐，實(shí)踐檢驗(yàn)理論，從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。將實(shí)驗(yàn)課時(shí)由4個(gè)增加到16個(gè)，為學(xué)生提供充足的時(shí)間。其次，著重增加當(dāng)前行業(yè)發(fā)展所需的模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制以及小型控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)三方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確保學(xué)生在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的工程實(shí)踐能力能夠得到全方位的鍛煉，為今后從事該行業(yè)的工作打好基礎(chǔ)，努力做到無(wú)縫銜接。

在課外拓展方面，針對(duì)學(xué)生所提的實(shí)驗(yàn)時(shí)間短、項(xiàng)目少，能力難以得到充分提升的問(wèn)題，本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革在每個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的課后配備一到兩個(gè)課外拓展實(shí)驗(yàn)，方便學(xué)生進(jìn)行自我鞏固練習(xí)，以達(dá)到加深知識(shí)理解、提升實(shí)踐能力的目的。

2.3? 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織方式：新工科人才工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要手段

好的教學(xué)組織方式可以使學(xué)生接受知識(shí)的過(guò)程更為順暢，因此，應(yīng)該根據(jù)每一門課程的特點(diǎn)制定合適的教學(xué)組織方式。結(jié)合電氣控制與PLC技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)的突出特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該牢牢抓住“培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力”這一教學(xué)目標(biāo)，貫徹“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，采用“學(xué)中做、做中學(xué)”的教學(xué)方式展開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[12]。

2.3.1? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)間安排方面

摒棄傳統(tǒng)教學(xué)模式中將實(shí)驗(yàn)教學(xué)放在課程最后的安排方式，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊跟對(duì)應(yīng)的理論教學(xué)模塊之后進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐一體化教學(xué)。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排方式可以使學(xué)生在學(xué)完理論知識(shí)后，第一時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)鞏固，從而加深對(duì)理論知識(shí)的理解；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所出現(xiàn)的各種問(wèn)題可以促使學(xué)生從廣度與深度進(jìn)行知識(shí)的理解和延伸。此外，接近工程實(shí)踐情景的實(shí)驗(yàn)教學(xué)還可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，克服長(zhǎng)期理論知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中的枯燥性和懶惰性，形成學(xué)生主動(dòng)學(xué)、教師引導(dǎo)教的良性循環(huán)。

2.3.2? 在實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)方式方面

貫徹“學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)”的教學(xué)理念，利用“線上仿真平臺(tái)+線下實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”雙平臺(tái)支撐，采用“課前微視頻預(yù)習(xí)+課上實(shí)時(shí)指導(dǎo)”的教學(xué)方式完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。將實(shí)驗(yàn)任務(wù)、原理和設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)等內(nèi)容通過(guò)錄制成微視頻的方式提前發(fā)給學(xué)生預(yù)習(xí)，學(xué)生可以利用虛擬仿真軟件進(jìn)行初步思考與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。進(jìn)入課堂教學(xué)之后，發(fā)揮學(xué)生的主體性作用，以小組為單元討論完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，教師主要負(fù)責(zé)對(duì)學(xué)生進(jìn)行錯(cuò)誤操作糾正和思路引導(dǎo)。這樣的教學(xué)方式一方面可以為每個(gè)學(xué)生留出足夠的實(shí)踐鍛煉時(shí)間和思考時(shí)間，方便教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)不同基礎(chǔ)學(xué)生的不同問(wèn)題并為其提供個(gè)性化的實(shí)踐指導(dǎo)，另一方面還可以最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力。

2.3.3? 在課后拓展方面

利用實(shí)驗(yàn)思考題等方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思，并積極鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、科研項(xiàng)目驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和學(xué)科競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提升。教師應(yīng)該做好平臺(tái)支撐和技術(shù)指導(dǎo)，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的順利完成保駕護(hù)航。

2.4? 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式：新工科人才工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要反饋

在該課程以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核中，教師主要依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出成績(jī)，但由于學(xué)生眾多，教師很難記住每一個(gè)學(xué)生的課堂表現(xiàn)，學(xué)生只要寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告就能得高分，評(píng)價(jià)方式缺乏客觀公正性，難以真實(shí)地反映學(xué)生的實(shí)踐能力水平的高低。另外，由于實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)谠撜n程的總成績(jī)中占比很少，只占10%，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)重視度不夠，久而久之導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性，忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，工程實(shí)踐能力無(wú)法得到真正的培養(yǎng)鍛煉。針對(duì)上述問(wèn)題，結(jié)合該課程的課程特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)，建立基于多元化評(píng)價(jià)理念的實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核體系（圖2）[13]。將實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)谠撜n程中的總成績(jī)占比提高到30%，以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視度。實(shí)驗(yàn)成績(jī)（按100%記分制）包含簽到、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)期末考試成績(jī)四部分，其中簽到占10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)期末考試成績(jī)各占30%。實(shí)驗(yàn)期末考試由教師命題，考試時(shí)間為1學(xué)時(shí)，考試方式為學(xué)生單獨(dú)操作完成，教師依據(jù)每個(gè)學(xué)生在操作規(guī)范、設(shè)計(jì)思路和完成程度等方面的考試表現(xiàn)給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

3? 結(jié)束語(yǔ)

本文基于新工科背景下智能制造行業(yè)要求和科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，以山西能源學(xué)院機(jī)電類專業(yè)課程電氣控制與PLC技術(shù)為例，對(duì)其實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)剖析。針對(duì)該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的痛點(diǎn)問(wèn)題，從實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容更新、教學(xué)組織方式改進(jìn)、考核評(píng)價(jià)方式優(yōu)化等方面進(jìn)行教學(xué)改革與探索。教學(xué)實(shí)踐表明，改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果明顯，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性顯著提高，理論知識(shí)掌握與工程實(shí)踐能力提升均有明顯改善，對(duì)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)有較好的促進(jìn)作用。

4? 參考文獻(xiàn)

[1] 許艷麗，張欽.智造時(shí)代新工科人才培養(yǎng)模式變革的訴求、困境與選擇[J].黑龍江高教研究，2022，40（9）：47-52.

[2] 李晶，姜歌東，陶岳.面向智能制造的數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2022，40（10）：219-222.

[3] 陶濤.智能制造背景下高職院校拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究[J].湖北開(kāi)放職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，35（21）：6-8.

[4] 孫麗華，甄然，孫會(huì)琴，等.新工科背景下電氣類專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)研究與探索[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2022（19）：77-80.

[5] 張利平，張玉娟，劉江.新工科背景下遙感專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革探索[J].測(cè)繪與空間地理信息，2022，45（10）：44-47.

[6] 陳天聰，趙亞利，葉娟.新工科背景下應(yīng)用型高?！半姎饪刂婆cPLC”課程教學(xué)改革與探索[J].科技與創(chuàng)新，2022（19）：139-141.

[7] 徐桂敏，楊正祥.“現(xiàn)代電氣控制設(shè)備及PLC”教學(xué)方式改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2016，35（11）：217-220.

[8] 鮑官培，何梓良，喬印虎，等.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的電氣控制技術(shù)與PLC教學(xué)研究與改革[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2022（393）：134-136.

[9] 鄭海春.可編程控制器課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].科教導(dǎo)刊，2022（21）：107-109.

[10] 李自成，孔慶堯，王后能，等.電氣控制與PLC多層次?實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2020，?39（11）：212-215.

[11] 張靜，李成虎，盛海龍，等.地方院?！峨姎饪刂婆c?PLC》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐：以河西學(xué)院為例[J].河?西學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，38（2）：111-115.

[12] 肖麗仙.應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)課程教學(xué)模式改革研究：?以“電氣控制與PLC技術(shù)”課程為例[J].實(shí)驗(yàn)室研究?與探索，2018，37（6）：239-242.

[13] 楊麗，張琳，朱良，等.新工科背景下食品分析實(shí)驗(yàn)?教學(xué)考核體系改革[J].農(nóng)業(yè)工程，2022，12（7）：121-125.